26日下午,2020珠峰高程測量登山隊沖鋒修路組6名隊員把長約5600多米的安全路線繩全程鋪設(shè)至珠峰峰頂。27日凌晨,2020珠峰高程測量登山隊隊員開始攻頂,他們將沿著這條“生命線”登頂珠峰,完成測量任務(wù)。1960年5月25日,中國登山隊實現(xiàn)人類首次從珠峰北坡登頂壯舉,今年是人類首次從北坡成功登頂珠峰60周年,有著重要的歷史意義。
[為什么珠峰高程測量如此重要?]
每一次珠峰登頂測量,是人類向極限的挑戰(zhàn),也是中國技術(shù)向世界的昭告。
中國曾經(jīng)于1975、2005年兩次對珠峰高程測量。今年也是中國首次精確測定并公布珠峰高程45周年。
這次的珠峰高程測量測什么?意義在哪里?
2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長、中國測繪科學(xué)研究院研究員黨亞民解釋,重測珠峰高程主要有兩個原因:珠峰高度一定發(fā)生了變化;珠峰測量技術(shù)也有了大的飛躍,新技術(shù)可以明顯提升珠峰測量精度。長期來看,珠峰以每年4.4毫米的速度緩慢升高,這就意味著10年會升高4厘米左右,30年升高13厘米多。如果珠峰高程的測量精度在10厘米左右,那么二三十年后,就需要重新測量珠峰高程了。短期來看,一次地震也可能影響珠峰的高程。
據(jù)了解,此次珠峰高程測量的核心目標(biāo)是精確測定珠峰高度,測量成果可用于地球動力學(xué)板塊運動等領(lǐng)域研究。精確的峰頂雪深、氣象、風(fēng)速等數(shù)據(jù),將為冰川監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護等方面的研究提供第一手資料。
珠峰峰頂是一個寬2到3米、長6到9米的魚背形平臺。這意味著從山腳不同角度觀測到的珠峰“峰頂”,實際上看到的只是珠峰頂部的不同邊緣。因而,要想精確測量珠峰高度,就必須在峰頂樹立標(biāo)志物,以保證從不同角度的觀測都能交會到同一點。這個標(biāo)志物,即測量學(xué)上的覘標(biāo)。
1975年5月27日,中國登山隊登頂珠峰,雖然當(dāng)年沒有專業(yè)測繪人員登頂,但登山隊員將一個重要的測繪儀器帶上了珠峰頂峰,那就是覘標(biāo)。這也是人類測量史上首次將覘標(biāo)帶至珠峰頂峰。當(dāng)時,測繪人員從珠峰附近選擇了9個測站點,通過覘標(biāo)確定珠峰的水平位置和各測站至珠峰的水平距離。并根據(jù)三角高程測量原理,推算出珠峰高程為8848.13米。
2005年5月22日,中國再次開展珠峰高度測量工作。測量隊采用了傳統(tǒng)大地測量與衛(wèi)星測量結(jié)合的技術(shù)方法,并首次在珠峰峰頂測量中利用冰雪雷達探測儀測量冰雪厚度,經(jīng)過嚴(yán)密計算,測得珠峰頂巖石面海拔高程8844.43米。
此次珠峰測高將綜合運用GNSS衛(wèi)星測量、雪深雷達測量、重力測量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術(shù),讓珠峰的“身高“更加精準(zhǔn)。其中,GNSS衛(wèi)星測量是重要一環(huán)。15年前,GNSS衛(wèi)星測量主要依賴GPS系統(tǒng)。今年,將同時參考美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國北斗這四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),并且會以北斗的數(shù)據(jù)為主。
珠峰峰頂架設(shè)覘標(biāo)上的GNSS測量設(shè)備以及峰頂冰雪探測雷達中集成的GNSS定位設(shè)備,均可接收我國自主研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。登頂測量時,峰頂覘標(biāo)GNSS接收機將依托北斗衛(wèi)星和珠峰地區(qū)以及外圍的GNSS監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)合同步觀測,從而確保精準(zhǔn)的峰頂坐標(biāo)獲取。同時,峰頂冰雪探測雷達測量獲取的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)將確保計算的峰頂冰雪層厚度以及地形數(shù)據(jù)的精度。
值得一提的是,此次珠峰高程測量將成為國產(chǎn)測繪儀器的主場。
[為什么科技如此發(fā)達還要人工登頂測量?]
對于此次珠峰高程測量,很多網(wǎng)友的疑問是,“現(xiàn)在科技這么發(fā)達,設(shè)備這么先進,為什么一定需要人攀登上去測量?”“這么高風(fēng)險的任務(wù),不能通過遙感衛(wèi)星和無人機完成嗎?”
2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長、中國測繪科學(xué)研究院研究員黨亞民介紹,衛(wèi)星遙感影像目前主要用于地表的監(jiān)測,它可以獲得地表的一些信息,但就目前來說精度還是不夠。而且因為沒有人工到峰頂上去,它就沒有雪深的測量,所以這樣也不能作為一個很準(zhǔn)確的結(jié)果來發(fā)布。就目前情況來看,用衛(wèi)星遙感影像做珠峰測量精度是不夠的。
現(xiàn)在,珠峰高程測量已經(jīng)實現(xiàn)了由傳統(tǒng)大地測量技術(shù)到現(xiàn)代大地測量技術(shù)的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)大地測量技術(shù)主要是通過交會方法,觀測峰頂目標(biāo),確定峰頂高程。而現(xiàn)代大地測量主要利用衛(wèi)星觀測技術(shù),直接在峰頂利用衛(wèi)星定位接收機測量峰頂?shù)母叱?,精度有了明顯提高。專業(yè)測繪人員登頂,則可使測量數(shù)據(jù)更可靠、更具說服力。
專家表示,珠峰峰頂氣流不穩(wěn)定、多大風(fēng)、氣溫低,測量型無人機目前還無法在峰頂飛行,也沒有機器人頂峰作業(yè)的經(jīng)歷。為了測量數(shù)字更精準(zhǔn),測量團隊還要將雪深雷達、重力儀等儀器攜帶到頂峰,而這些儀器都需要專業(yè)測繪人員來操作。
自然資源部國家基礎(chǔ)地理信息中心大地部主任張鵬表示,“難度很大,一是要在那靜心坐在那里不動,不停地讀數(shù),另外又要操作。所以能把它背到珠峰峰頂上面已經(jīng)不容易了,再進行觀測更不容易。”
據(jù)了解,此次由國測一大隊和中國登山隊共同組成的測量登山隊,較早前就已開展登山適應(yīng)性訓(xùn)練和高海拔地區(qū)測量技能操練,為登頂測量做準(zhǔn)備。
給珠峰測“身高”不是簡單的拉標(biāo)尺,因此新數(shù)據(jù)并不能馬上公布。登頂測量結(jié)束后,科學(xué)家們還要在對數(shù)據(jù)分析、處理的基礎(chǔ)上,進行理論研究、嚴(yán)密計算和反復(fù)驗證,才能確定珠峰精確高程。這一過程,估計需要2到3個月時間。
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